DE2550190C2

DE2550190C2 - Verfahren zur Entschwefelung von Rauchgasen

Info

Publication number: DE2550190C2
Application number: DE19752550190
Authority: DE
Inventors: Horst Dr.-Ing. 4200 Oberhausen Grochowski; Harald Prof.Dipl.-Chem.Dr.rer.nat. Jüntgen; Karl Dr.-Ing. 4300 Essen Knoblauch; Jürgen Ing.(grad.) 4300 Essen Schwarte
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1975-11-07
Filing date: 1975-11-07
Publication date: 1983-10-27
Also published as: JPS5938009B2; GB1536506A; JPS5282675A; IT1066793B; DE2550190A1; FR2330434A1; CA1081134A

Description

25

30

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entschweflung für die Adsorption von Schwefeloxiden aus Rauchgasen an kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmitteln.

Bei diesem Rauchgasentschweflungsverfahren wird die Adsorption in der Regel in einem Wanderschichtre- to aktor ausgeführt, wobei das Adsorptionsmittel den Reaktor langsam von oben nach unten durchläuft und das Rauchgas die Adsorptionsmittelschicht im Gegenstrom oder im Querstrom durchströmt. Im Entschweflungsreaktor tritt eine Oxidation der adsorbierten Schwefeloxide zu Schwefelsäure ein, wodurch sich aufgrund der Adsorptions und Reaktionswärme eine Temperaturerhöhung des Adsorptionsmittels ergibt. Da während des Entschweflungsbetriebs die Adsorptionsmittelschicht von den zu entschwefelnden Rauchgasen durchströmt wird, wird die entstehende Wärme abgeführt, so daß die Temperaturerhöhung in mäßigen Grenzen bleibt und die Temperatur im Entschweflungsreaktor ohne besondere Maßnahmen auf etwa 80—160⁰C gehalten werden kann.

Bei einer Unterbrechung der Rauchgaszufuhr, beispielsweise bei Betriebsunterbrechungen von einigen Stunden bis zu einigen Tagen oder beim An- und Abfahren der Entschweflungsanlage besteht indessen die Gefahr, daß sich die kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmittel durch Ansaugen von Luft von außen und die damit eintretende Reaktion zwischen Sauerstoff und Adsorptionsmittel erheblich erwärmen. Da während des Stillstandes der Anlage die alsdann auftretende Reaktionswärme nicht abgeführt wird, kann es z. B. zu <>5 Wärmenestern in der Adsorptionsmittelschicht kommen. Solche Wärmenester führen insbesondere bei Anfahren eines vorübergehend abgestellten Entschweflungsreaktors zu stärkeren Verbrennungen von Adsorptionsmaterial, wenn nicht sogar zu einem Brand der gesamten Schüttung. Rauchgasentschweflungsanlagen sollen jedoch z. B. beim An- und Abfahren eines zugeordneten Kraftwerks ebenfalls flexibel an- und abgefahren werden können. Außerdem ist es erforderlich, bei Störungen an der Entschweflungsanlage den Reaktor unabhängig vom Kraftwerk abschalten zu können.

Nach einem älteren Vorschlag wird das Eindringen von unkontrollierten Luftmengen in den Entschweflungsreaktor beim Stillstand der Anlage dadurch verhindert, daß zwischen Kamin und EntschwePungsreaktor eine Absperrung durch zwei hintereinanderliegende Absperrklappen erfolgt und daß in den Zwischenraum zwischen beiden Klappen soviel Luft oder Rauchgas eingedrückt wird, daß die Druckdifferenz zwischen dem Entschweflungsreaktor und dem Zwischenraum zwischen beiden Klappen gleich Null ist. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, den Entschweflungsreaktor vom Unterdruck des Kraftwerks bzw. vom Zug des Kamins abzutrennen und den Entschweflungsreaktor dem Außenluftdruck anzupassen. Um mit völliger Sicherheit das Eindringen selbst kleiner Luftmengen in den Entschweflungsreaktor — insbesondere durch die Materialschleusen — zu verhindern, ist weiterhin vorgeschlagen worden, den Entschweflungsreaktor durch Aufdrücken von Stickstoff auf einen geringen Überdruck zu halten. Da Leckverluste infolge von Undichtigkeiten am Entschweflungsreaktor unvermeidbar sind, muß ständig Stickstoff nachgedrückt werden. Bei diesem älteren Vorschlag ist jedoch ein verhältnismäßig reiner Stickstoff erforderlich, da eine durch Sauerstoffgegenwart entstehende Reaktionswärme nicht abgeführt werden würde. Somit ist bei der Installation einer Rauchgasentschwefelungsanlage in einem Krrftwerksbetrieb eine besondere Sackstofferzeugungsanlage erforderlich. Dies erfordert einen zusätzlichen Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und mit einfachen Mitteln für Betriebssicherheit von Entschweflungsanlagen bei Betriebsunterbrechungen zu sorgen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Unterbrechung des zur Entschweflung in den Entschweflungsreaktor eingeführten Rauchgasstromes Verbrennungsabgase mit einem maximalen O₂-Gehalt von 15 Vol.-% und einer Temperatur unterhalb der Temperatur des Adsorptionsmaterials durch die Adsorptionsmittel-Schüttung des Entschweflungsreaktors geleitet werden.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß bei Durchspülen der heißen Schüttung mit Verbrennungsabgasen mit geringem OrGehalt eine ausreichende Kühlung und Abführung örtlicher Wärmenester aus der Schüttung erreicht wird, wobei gleichzeitig über die Einstellung einer bestimmten Temperatur der Verbrennungsabgase für eine gleichmäßige Aufrechterhaltung der günstigsten Betriebstemperatur in der Schüttung oder mittels wesentlich kälteren Gasen, für ein völliges Abkühlen der Schüttung gesorgt werden kann.

Nach einer für die Regelung der Temperatur der gesamten Schüttung besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Verbrennungsabgas über einen Kühler im Kreislauf geführt. Dieses Vorgehen hat insbesondere den Vorteil, daß das zur Verfügung stehende Verbrennungsabgas schon nach kurzer Betriebszeil an Sauerstoff oder SO₂ merklich

verarmt Infolgedessen wird der Kühleffekt des Kreislaufgases immer wirksamer, so daß man alsbald den Reaktor mit weniger stark abgekühltem Kreislaufgas beaufschlagen kann. Falls erwünscht, kann man aber auch die Strömungsgeschwindigkeit des Kreislaufgases reduzieren. Lediglich die geringen Leckverluste durch Undichtigkeiten des Entschweflungsreaktors müssen durch Zufuhr von Verbrennungsabgasen ergänzt werden.

Der Grad der Kühlung des Verbrennungsabgases — auf vorzugsweise 10—50°C unter die Temperatur des Adsorptionsmaterials und die Menge an durch den Reaktor zu spülenden Kreislaufgas lassen sich über einen in oder an der Schüttung oder im aus der Schüttung austretenden Verbrennungsgas installierten Temperaturfühler leicht regeln.

Um das Eindringen von Außenluft in den Reaktor völlig auszuschließen, kann der Entschweflungsreaktor während der Durchspülung auf einem geringen Überdruck gehalten werden. Auch zu diesem Zweck können die Verbrennungsabgase mittels des normalerweise zur Rauchgasaufgabe im Entschweflungsbetrieb benutzten Gebläses gefördert und ggf. im Kreislauf geführt werden.

Die benötigten Verbrennungsabgase können der dem Entschweflungsreaktor zugeordneten Kesselanlage oder einer Regenerationsanlage für das Adsorptionsmittel oder einer fremden Verbrennungsanlage, z. B. für Heizöl, entnommen werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Entschweflung von Rauchgasen durch Adsorption von Schwefeloxiden an kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmitteln, dadurch gekennzeichnet, '.laß bei einer Unterbrechung des zur Entschweflung in den Entschweflungsreaktor eingeführten Rauchgasstromes Verbrennungsabgase mit einem maximalen C^-Gehalt von 15Vol.-% und einer Temperatur unterhalb der Temperatur des Adsorptionsmaterials durch die Adsorptions-Schüttung des Eiitschweflungsreaktors geleitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsabgabe über einen Kühler im Kreislauf geführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Entschweflungsreaktor während der Durchspülung mit Verbrennungsabgasen auf einem geringen Überdruck gehalten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsabgase mittels des zur Rauchgaseinführung in den Entschweflungsreaktor benutzten Gebläses gefördert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsabgase einer dem En'schweflungsreaktor zugeordneten Kesselanlage oder Regenerationsanlage für das Adsorptionsmittel oder einer fremden Verbrennungsanlage entnommen werden.

20